Question

如果在伏安法測電阻的實驗中只有電壓表而沒有電流表，再給你一個已知阻值的定值電阻R₁，你怎樣測出一個未知電阻Rx的阻值？寫出實驗步驟及測得的物理量，并推導出求電阻的測量計算式．

Answer 1

分析：伏安法測電阻，需要用電流表測電流，現在沒有電流表，只有電壓表與一個定值電阻，可以把定值電阻與待測電阻串聯，用電壓表分別測出兩電阻的電壓，然后由歐姆定律求出流過定值電阻的電流，由串聯電路的特點知，流過待測電阻的電流與流過定值電阻的電流相等，然后由歐姆定律其出待測電阻的阻值，據此設計實驗電路、實驗步驟等．

解答：解：（1）實驗電路圖：
待測電阻、定值電阻串聯，電壓表測電阻兩端電壓，電路圖如圖所示；
（2）實驗步驟：
①按照電路圖連接電路；
②閉合開關S，用電壓表測出定值電阻R₁兩端的電壓U₁；
③斷開開關S，把電壓表并聯在待測電阻R_X兩端，
④閉合開關S，測出待測電阻RX兩端的電壓U_X；
⑤根據實驗數據由歐姆定律求出電路電流，然后由歐姆定律求出待測電阻的阻值．
（3）實驗數據處理，求待測電阻阻值：
流過電路的電流I=

U1

R1

，待測電阻的阻值R_X=

UX

I

=

UX

U1 R1

=

UXR1

U1

．

點評：本題是伏安法測電阻的拓展問題，解題關鍵在于運用等效思維方法，靈活運用串聯電路的特點及歐姆定律求出待測電阻的阻值．